啤酒酵母在重金属废水处理中的应用

14杭州化工2015年6月2015．45(2)啤酒酵母在重金属废水处理中的应用景明霞(青海大学土木工程学院，青海西宁810016)摘要：生物吸附法是一种新兴的水处理方法，具有处理效果好、资金4爱x5、适用范围广及可回收利用废水中的重金属等特点。啤酒酵母是一种廉价易得的生物吸附剂，目前在废水处理中已有应用。本文简单介绍了啤酒酵母在含镉废水、含铜废水、含铀废水及含铅废水处理中的应用情况。关键词：生物吸附法；啤酒酵母；重金属废水doi：10．137524．issn．1007-2217．2015．02．004随着工业的发展，含重金属离子的废水处理已成为全球性的问题。重金属离子毒性大，在生物体内难以代谢，微量即可致死。因此研究其处理方法已成为一个热点。目前，已有化学沉淀法、离子交换法、电解法、蒸发浓缩法、膜分离法等多种方法，但都存在着不足。化学沉淀法需要大量的沉淀剂，大多数沉淀剂都有毒性，易造成二次污染。离子交换法是一种目前比较成熟的技术，操作简单，处理效果较好，但离子交换树脂价格高，处理成本太高。因此，我们要寻求新的处理含重金属离子废水的方法。而微生物吸附法【11作为一种新兴的水处理技术，有更为广阔的优势，它通过活的或失活的生物细胞(以微生物为主)或生物材料吸附水中污染物，具有吸附效率高、资金投人少、pH及温度范围宽、可回收利用废水中的重金属等特点。啤酒酵母【2】是啤酒生产过程中广泛使用的微生物，廉价易得，并能对多种重金属离子进行吸附。本文着重综述了以啤酒酵母为生物吸附剂对多种重金属离子吸附的研究进展及生物吸附的发展方向。1啤酒酵母处理重金属废水的特点啤酒酵母对废水中重金属的去除过程是典型的生物吸附过程。生物吸附嘿指经过一系列的生物化学作用使重金属离子被生物细胞吸附，废水中的重金属离子则通过离子交换、表面络合、氧化还原、静电吸附锦朔里被去除。吸附过程包含被动吸附和主动吸附2个过程。首先进行的是重金属被动吸附在细胞表面，即细胞外多聚糖、细胞壁上的官能团与重金属结合；其次进行的是被动吸附，在细胞表面的重金属与细胞表面的某些酶结合转移至细胞内。主动吸附速度快、不可逆、不依赖于能量代谢；被动吸附速度慢、不可逆，与细胞代谢有关。非潘f生的生物量主要依靠表面吸附，而活性生物量既有表面吸附又有主动吸收。生物吸附法作为一个新工艺不仅可以用于重金属离子的去除，还可以用于含重金属离子工业废水的解毒等方面，它是一种新颖的废水处理方法，可高效、廉价地处理大体积低浓度的重金属离子废水，有着传统方法不可比以的优势。与传统处理工艺布gleP,，吸附法处理重金属废水的优势如表1所示。表1重金属废水处理的典型方法对比表化学沉淀法处理效果较好，但是不能实优点：操作简单。现达标排放，常用作混合重缺点：耗费大量化学品，产生大量含重金属固体废弃物，重金属易金属废水的预处理。造成二次污染，重金属无法回收利用，处理后的废水无法回用。收稿日期：2015—02—03万方数据第2期景明霞：啤酒酵母在重金属废水处理中的应用15续表1离子交换法电解法蒸发浓缩法膜分离法生物吸附法合理选择离子交换剂可实现优点：处理效果稳定，无二次污染。优异、稳定的处理效果。缺点：处理成本高，离子交换剂再生需要耗费大量再生剂。处理效果稳定、可靠，对高浓优点：重金属可回收。度重金属废水有效。缺点：能耗高，不能处理低浓度重金属废水。预处理方法，蒸发出的馏出优点：处理效果稳定。份可回用，可达标排放。缺点：能耗高，一般用作辅助方法或者以废热为热源使用，残留份影响重金属回收。处理效果优异，是低浓度重优点：出水稳定、可靠，重金属可回收。金属废水处理的最有效方法缺点：运行维护成本高，不适用于高浓度重金属废水，一般用作重金之一。属深度处理装置。处理效果优异。优点：处理成本低，环境效益好，重金属可回收，尤其适用于低浓度重金属废水。缺点：目前研究滞后，工程应用范例较少，工程菌的开发亟需进行。2．1啤酒酵母对废水中镉离子的吸附重金属镉离子是水体、土壤中的一类重要污染物，主要来源于冶金、采矿、电镀等工业废水中，是人体的非必需元素，可在人体内长期滞留，抑制人体酶的活性，扰乱生理功能，对人的肾脏、心肺有极大的毒害作用。邓书平主要研究了pH对啤酒酵母吸附废水中镉的影响[4]。实验发现，在150r／rain的恒温摇床上，啤酒酵母对废水中的镉振荡吸附过程受废水pH影响较大，啤酒酵母在pH=4．5～7时对镉有较好的吸附效果，以镉的去除率为考察目标，正交试验确定的最佳吸附pH是6，此时啤酒酵母的投加量为2．0g／L。pH对镉的吸附处理影响最大，主要是由于pH的不同将导致废水中重金属离子的存在形态造成极大的影响，导致重金属离子的性质也发生极大的变化，一般情况下，当pH较低时，水中的水合氢离子将啤酒酵母表面的官能团包裹[5-61，使官能团对重金属离子的